混合岩体强度参数研究
发布时间：2021-03-01 07:37
岩体内部节理裂隙的随机分布是岩体强度不确定性的重要原因,而岩体强度的确定是岩体工程设计的基础。论文以大孤山铁矿西南帮下盘混合岩边坡为研究对象,综合利用室内试验、颗粒流数值分析和Hoek-Brown强度准则探讨了定量化确定节理岩体强度的方法,主要研究成果如下:（1）基于室内单、三轴压缩试验,从强度、变形以及宏观破坏特征三个方面分析了混合岩的力学特性。单、三轴压缩试验结果表明:混合岩的力学参数具有一定的离散性,利用Mohr-Coulomb强度准则求得混合岩的黏聚力c=14.01MPa,内摩擦角j=45.35°;随着围压的增加,混合岩的破坏形式由张拉破坏逐渐转向张剪破坏。（2）基于正交试验原理设计了32组不同细观力学参数的数值试验,讨论了细观力学参数对宏观参数的影响程度;结合BP神经网络建立了复杂应力条件下混合岩宏-细观力学参数的反演模型,并验证了反演模型的可靠性。（3）现场的节理调查结果表明:测区发育有两组优势节理,节理的产状服从正态分布,节理间距、线密度和迹长则服从对数正态分布,采用三维节理网络模拟技术建立了混合岩岩体节理三维网络模型。（4）确定了大孤山铁矿下盘混合岩节理岩体的GSI评分...
【文章来源】：辽宁科技大学辽宁省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SAM-2000型岩石三轴试验机Fig2.1SAM-2000electro-hydraulicservorocktriaxialtestingmachine
2.混合岩力学特性试验研究12该装置对混合岩标准岩芯进行饱和时，先利用真空系统对岩芯进行抽真空处理，然后在真空环境中注入一定体积的水进行浸泡，操作手动泵对岩芯和液体施加15MPa的外压，维持一段时间，注意观察压力表的刻度，保证其外压值基本在15MPa而不发生掉落现象，持续浸泡8h以上，已达到岩芯充分吸收的效果。图2.1SAM-2000型岩石三轴试验机Fig2.1SAM-2000electro-hydraulicservorocktriaxialtestingmachine图2.2ZYB-Ⅱ型真空加压饱和设备Fig2.2ZYB-IIvacuumpressuresaturationequipment2.1.2岩样制备此次试验所选岩样为混合岩，采自于大孤山铁矿采场西南帮的下盘边坡，混合岩外貌主要呈现为灰白色，略显暗红色，特别是在水洗后，岩样呈现出较明显
辽宁科技大学硕士学位论文13的红色。试验所用混合岩属于中粗粒颗粒斑晶变质结构，矿物的组成物质主要是长石和石英，此外，还含有一定数量的白云母、角闪石以及绢云母。实验室混合岩岩样的制备，首先利用实验室配备的岩石切片机对现场取回的混合岩岩芯进行切割，获得高度为100mm的拟标准岩样；其后，配合金刚砂和靠尺的使用，在台式磨平机上对端面进行磨平，为保证能达到实验岩样标准，要求端面水平误差在0.05mm以内，在磨平的过程中要同时保证端面与水平的垂直，允许的误差范围为0.25°。图2.3为实验室加工制备的标准混合岩试件。图2.3混合岩标准试件Fig.2.3Mixedrockstandardtestpiece2.2混合岩物理性质测定岩石密度是反映岩石致密程度的一个基本参数，通常是以单位体积介质的质量来衡量，其主要受矿物的成分、矿物成分的含量及岩石孔隙度所影响。将饱和的混合岩岩样进行编号，用游标卡尺测定各岩样的直径D和高度H，精度到百分位；把混合岩试件轮廓面的水潮气仔细拂拭后，用电子秤称定其饱和质量M，并记录读数。混合岩的体积可根据公式（2.1）计算，密度由式（2.2）计算获得。22DVH=（2.1）MV=（2.2）
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同围压下柱状节理岩体三轴力学试验研究[J]. 林豆,王如宾,孟庆祥,滕志强. 三峡大学学报(自然科学版). 2019(02)
[2]岩桥倾角对岩体能量演化规律影响研究[J]. 张朝俊,赵其华,娄琛,吕小波. 水利与建筑工程学报. 2019(01)
[3]岩石单轴压缩PFC2D模型细观参数标定研究[J]. 陈鹏宇,孔莹,余宏明. 地下空间与工程学报. 2018(05)
[4]基于H-B准则的各向异性边坡岩体强度参数修正研究[J]. 胡巍,柳景华,庞云铭,钟华. 工程地质学报. 2018(05)
[5]试验设计法在硬岩PFC3D模型细观参数标定中的应用[J]. 邓树新,郑永来,冯利坡,朱鹏宇,倪寅. 岩土工程学报. 2019(04)
[6]基于等效岩体技术的节理参数对岩体强度影响性研究[J]. 杨忠民,高永涛,吴顺川,成子桥,金爱兵. 中国矿业大学学报. 2018(05)
[7]非贯通节理岩体剪切力学行为细观模拟分析[J]. 曹凯,刘远明. 施工技术. 2018(S2)
[8]围压卸载条件下岩石的变形特性及渗透演化的试验研究（英文）[J]. 陈旭,唐春安,俞缙,周建烽,蔡燕燕. Journal of Central South University. 2018(08)
[9]真三轴应力状态下岩石损伤演化机理研究[J]. 王斌,王连国,陆银龙,张扬. 煤炭技术. 2018(08)
[10]加载速率影响的含裂隙类岩石材料破断试验与数值模拟[J]. 罗可,招国栋,曾佳君,张栩栩,蒲成志. 岩石力学与工程学报. 2018(08)
博士论文
[1]高围压条件下岩石破坏特征及强度准则研究[D]. 李斌.武汉科技大学 2015
硕士论文
[1]基于X-ray CT技术的沥青混合料细观结构虚拟力学试验研究[D]. 焦丽亚.东南大学 2016
[2]深部大理岩的加卸载力学特性及多场耦合研究[D]. 汪斌.武汉理工大学 2011
[3]正交试验设计中的方差分析[D]. 刘明磊.东北林业大学 2011
本文编号：3057156
【文章来源】：辽宁科技大学辽宁省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SAM-2000型岩石三轴试验机Fig2.1SAM-2000electro-hydraulicservorocktriaxialtestingmachine
2.混合岩力学特性试验研究12该装置对混合岩标准岩芯进行饱和时，先利用真空系统对岩芯进行抽真空处理，然后在真空环境中注入一定体积的水进行浸泡，操作手动泵对岩芯和液体施加15MPa的外压，维持一段时间，注意观察压力表的刻度，保证其外压值基本在15MPa而不发生掉落现象，持续浸泡8h以上，已达到岩芯充分吸收的效果。图2.1SAM-2000型岩石三轴试验机Fig2.1SAM-2000electro-hydraulicservorocktriaxialtestingmachine图2.2ZYB-Ⅱ型真空加压饱和设备Fig2.2ZYB-IIvacuumpressuresaturationequipment2.1.2岩样制备此次试验所选岩样为混合岩，采自于大孤山铁矿采场西南帮的下盘边坡，混合岩外貌主要呈现为灰白色，略显暗红色，特别是在水洗后，岩样呈现出较明显
辽宁科技大学硕士学位论文13的红色。试验所用混合岩属于中粗粒颗粒斑晶变质结构，矿物的组成物质主要是长石和石英，此外，还含有一定数量的白云母、角闪石以及绢云母。实验室混合岩岩样的制备，首先利用实验室配备的岩石切片机对现场取回的混合岩岩芯进行切割，获得高度为100mm的拟标准岩样；其后，配合金刚砂和靠尺的使用，在台式磨平机上对端面进行磨平，为保证能达到实验岩样标准，要求端面水平误差在0.05mm以内，在磨平的过程中要同时保证端面与水平的垂直，允许的误差范围为0.25°。图2.3为实验室加工制备的标准混合岩试件。图2.3混合岩标准试件Fig.2.3Mixedrockstandardtestpiece2.2混合岩物理性质测定岩石密度是反映岩石致密程度的一个基本参数，通常是以单位体积介质的质量来衡量，其主要受矿物的成分、矿物成分的含量及岩石孔隙度所影响。将饱和的混合岩岩样进行编号，用游标卡尺测定各岩样的直径D和高度H，精度到百分位；把混合岩试件轮廓面的水潮气仔细拂拭后，用电子秤称定其饱和质量M，并记录读数。混合岩的体积可根据公式（2.1）计算，密度由式（2.2）计算获得。22DVH=（2.1）MV=（2.2）
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同围压下柱状节理岩体三轴力学试验研究[J]. 林豆,王如宾,孟庆祥,滕志强. 三峡大学学报(自然科学版). 2019(02)
[2]岩桥倾角对岩体能量演化规律影响研究[J]. 张朝俊,赵其华,娄琛,吕小波. 水利与建筑工程学报. 2019(01)
[3]岩石单轴压缩PFC2D模型细观参数标定研究[J]. 陈鹏宇,孔莹,余宏明. 地下空间与工程学报. 2018(05)
[4]基于H-B准则的各向异性边坡岩体强度参数修正研究[J]. 胡巍,柳景华,庞云铭,钟华. 工程地质学报. 2018(05)
[5]试验设计法在硬岩PFC3D模型细观参数标定中的应用[J]. 邓树新,郑永来,冯利坡,朱鹏宇,倪寅. 岩土工程学报. 2019(04)
[6]基于等效岩体技术的节理参数对岩体强度影响性研究[J]. 杨忠民,高永涛,吴顺川,成子桥,金爱兵. 中国矿业大学学报. 2018(05)
[7]非贯通节理岩体剪切力学行为细观模拟分析[J]. 曹凯,刘远明. 施工技术. 2018(S2)
[8]围压卸载条件下岩石的变形特性及渗透演化的试验研究（英文）[J]. 陈旭,唐春安,俞缙,周建烽,蔡燕燕. Journal of Central South University. 2018(08)
[9]真三轴应力状态下岩石损伤演化机理研究[J]. 王斌,王连国,陆银龙,张扬. 煤炭技术. 2018(08)
[10]加载速率影响的含裂隙类岩石材料破断试验与数值模拟[J]. 罗可,招国栋,曾佳君,张栩栩,蒲成志. 岩石力学与工程学报. 2018(08)
博士论文
[1]高围压条件下岩石破坏特征及强度准则研究[D]. 李斌.武汉科技大学 2015
硕士论文
[1]基于X-ray CT技术的沥青混合料细观结构虚拟力学试验研究[D]. 焦丽亚.东南大学 2016
[2]深部大理岩的加卸载力学特性及多场耦合研究[D]. 汪斌.武汉理工大学 2011
[3]正交试验设计中的方差分析[D]. 刘明磊.东北林业大学 2011
本文编号：3057156
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